JP2000215975A - 励磁コイル、定着装置、及び画像形成装置 - Google Patents
励磁コイル、定着装置、及び画像形成装置Info
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- JP2000215975A JP2000215975A JP11013934A JP1393499A JP2000215975A JP 2000215975 A JP2000215975 A JP 2000215975A JP 11013934 A JP11013934 A JP 11013934A JP 1393499 A JP1393499 A JP 1393499A JP 2000215975 A JP2000215975 A JP 2000215975A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】被加熱体に近接して配設され、被加熱体に誘導
電流を生じさせて発熱させる励磁コイルについて、被加
熱体を効率よく発熱させることができ、しかも量産性を
向上させて低コスト化等を可能にすること、またこれに
より電磁誘導加熱方式の定着装置および該定着装置を備
えた画像形成装置の性能向上、低コスト化等を可能にす
ること。 【解決手段】コイル線材を平面的に巻いたものを被加熱
体の曲面形状に沿わせて変形させてなることを特徴とす
る励磁コイル31。被加熱体1と、被加熱体に誘導電流
を生じさせて発熱させる励磁コイル31とを有し、被加
熱体の電磁誘導発熱により記録材P上に形成されたトナ
ー画像tを溶融定着する定着装置であって、励磁コイル
13はコイル線材を平面的に巻いたものを被加熱体1の
曲面形状に沿わせて変形させてなり、被加熱体1に近接
して配設されていることを特徴とする定着装置。
電流を生じさせて発熱させる励磁コイルについて、被加
熱体を効率よく発熱させることができ、しかも量産性を
向上させて低コスト化等を可能にすること、またこれに
より電磁誘導加熱方式の定着装置および該定着装置を備
えた画像形成装置の性能向上、低コスト化等を可能にす
ること。 【解決手段】コイル線材を平面的に巻いたものを被加熱
体の曲面形状に沿わせて変形させてなることを特徴とす
る励磁コイル31。被加熱体1と、被加熱体に誘導電流
を生じさせて発熱させる励磁コイル31とを有し、被加
熱体の電磁誘導発熱により記録材P上に形成されたトナ
ー画像tを溶融定着する定着装置であって、励磁コイル
13はコイル線材を平面的に巻いたものを被加熱体1の
曲面形状に沿わせて変形させてなり、被加熱体1に近接
して配設されていることを特徴とする定着装置。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、励磁コイル、定着
装置、及び画像形成装置に関する。
装置、及び画像形成装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、複写機・プリンタ等の画像形成装
置において、電子写真プロセス・静電記録プロセス等の
適宜の作像プロセス手段により転写方式あるいは直接方
式で記録材上に形成担持させた未定着のトナー画像(樹
脂・磁性体・着色料等からなる加熱溶融性の顕画剤(ト
ナー)の像)を記録材に溶融定着する定着装置としては
熱ローラ方式の装置が汎用されている。
置において、電子写真プロセス・静電記録プロセス等の
適宜の作像プロセス手段により転写方式あるいは直接方
式で記録材上に形成担持させた未定着のトナー画像(樹
脂・磁性体・着色料等からなる加熱溶融性の顕画剤(ト
ナー)の像)を記録材に溶融定着する定着装置としては
熱ローラ方式の装置が汎用されている。
【0003】熱ローラ方式の定着装置は互いに圧接・回
転している定着ローラ(熱ローラ)と加圧ローラとの圧
接ニップ部(定着ニップ部)で未定着トナー画像を担持
させた記録材を狭持搬送しながら熱と圧力を加えること
で未定着トナー画像を溶融定着せしめるもので、熱ロー
ラである定着ローラを加熱する手段として、定着ローラ
に熱源としてハロゲンランプを内蔵させ、該ハロゲンラ
ンプで定着ローラを内部から加熱して、定着ローラ表面
の温度を定着に適当な温度に温調するものが一般的であ
った。
転している定着ローラ(熱ローラ)と加圧ローラとの圧
接ニップ部(定着ニップ部)で未定着トナー画像を担持
させた記録材を狭持搬送しながら熱と圧力を加えること
で未定着トナー画像を溶融定着せしめるもので、熱ロー
ラである定着ローラを加熱する手段として、定着ローラ
に熱源としてハロゲンランプを内蔵させ、該ハロゲンラ
ンプで定着ローラを内部から加熱して、定着ローラ表面
の温度を定着に適当な温度に温調するものが一般的であ
った。
【0004】熱ローラである定着ローラを加熱する他の
手段として、励磁コイルによる磁束で定着ローラ内面に
設けた導電層に渦電流を発生させてジュール熱により導
電層を発熱させ、その発熱により定着ローラを加熱する
ようにした電磁誘導加熱方式の定着装置が提案されてい
る。
手段として、励磁コイルによる磁束で定着ローラ内面に
設けた導電層に渦電流を発生させてジュール熱により導
電層を発熱させ、その発熱により定着ローラを加熱する
ようにした電磁誘導加熱方式の定着装置が提案されてい
る。
【0005】この電磁誘導加熱方式の定着装置は熱発生
源をトナー像のごく近くに置くことができるので、ハロ
ゲンランプを用いた定着装置に比して、装置起動時に定
着ローラ表面の温度が定着に適当な温度になるまでに要
する時間が短くできるという特徴がある。また熱発生源
からトナー画像への熱伝達経路が短く単純であるため熱
効率が高いという特徴もある。
源をトナー像のごく近くに置くことができるので、ハロ
ゲンランプを用いた定着装置に比して、装置起動時に定
着ローラ表面の温度が定着に適当な温度になるまでに要
する時間が短くできるという特徴がある。また熱発生源
からトナー画像への熱伝達経路が短く単純であるため熱
効率が高いという特徴もある。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例の様な励磁コイルによる磁束で定着ローラ内面に設
けた導電層に渦電流を発生させてジュール熱により導電
層を発熱させ、その発熱により定着ローラを加熱するよ
うにした電磁誘導加熱方式の定着装置において、効率よ
く導電層を発熱させるためには励磁コイルを定着ローラ
内面に沿わせて配設しなければならず励磁コイルの形状
が複雑にならざるを得ず、励磁コイルの量産性が悪くな
り高コストになってしまうといった欠点があった。
来例の様な励磁コイルによる磁束で定着ローラ内面に設
けた導電層に渦電流を発生させてジュール熱により導電
層を発熱させ、その発熱により定着ローラを加熱するよ
うにした電磁誘導加熱方式の定着装置において、効率よ
く導電層を発熱させるためには励磁コイルを定着ローラ
内面に沿わせて配設しなければならず励磁コイルの形状
が複雑にならざるを得ず、励磁コイルの量産性が悪くな
り高コストになってしまうといった欠点があった。
【0007】そこで本発明は、被加熱体に近接して配設
され、被加熱体に誘導電流を生じさせて発熱させる励磁
コイルについて、被加熱体を効率よく発熱させることが
でき、しかも量産性を向上させて低コスト化等を可能に
すること、またこれにより電磁誘導加熱方式の定着装置
および該定着装置を備えた画像形成装置の性能向上、低
コスト化等を可能にすることを目的とする。
され、被加熱体に誘導電流を生じさせて発熱させる励磁
コイルについて、被加熱体を効率よく発熱させることが
でき、しかも量産性を向上させて低コスト化等を可能に
すること、またこれにより電磁誘導加熱方式の定着装置
および該定着装置を備えた画像形成装置の性能向上、低
コスト化等を可能にすることを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は下記の構成を特
徴とする、励磁コイル、定着装置、及び画像形成装置で
ある。
徴とする、励磁コイル、定着装置、及び画像形成装置で
ある。
【0009】(1)被加熱体に近接して配設され、被加
熱体に誘導電流を生じさせて発熱させる励磁コイルであ
り、コイル線材を平面的に巻いたものを被加熱体の曲面
形状に沿わせて変形させてなることを特徴とする励磁コ
イル。
熱体に誘導電流を生じさせて発熱させる励磁コイルであ
り、コイル線材を平面的に巻いたものを被加熱体の曲面
形状に沿わせて変形させてなることを特徴とする励磁コ
イル。
【0010】(2)被加熱体と、被加熱体に誘導電流を
生じさせて発熱させる励磁コイルとを有し、被加熱体の
電磁誘導発熱により記録材上に形成されたトナー画像を
溶融定着する定着装置であって、励磁コイルはコイル線
材を平面的に巻いたものを被加熱体の曲面形状に沿わせ
て変形させてなり、被加熱体に近接して配設されている
ことを特徴とする定着装置。
生じさせて発熱させる励磁コイルとを有し、被加熱体の
電磁誘導発熱により記録材上に形成されたトナー画像を
溶融定着する定着装置であって、励磁コイルはコイル線
材を平面的に巻いたものを被加熱体の曲面形状に沿わせ
て変形させてなり、被加熱体に近接して配設されている
ことを特徴とする定着装置。
【0011】(3)被加熱体が中空の回転体であり、励
磁コイルはこの回転体内で中空内面に近接して配設され
ていることを特徴とする(2)に記載の定着装置。
磁コイルはこの回転体内で中空内面に近接して配設され
ていることを特徴とする(2)に記載の定着装置。
【0012】(4)励磁コイルはコイル線材を直方体を
芯として角丸四角形状に平面的に巻いたものを被加熱体
の曲面形状に沿わせて変形させてなり、被加熱体に近接
して配設されていることを特徴とする(2)又は(3)
に記載の定着装置。
芯として角丸四角形状に平面的に巻いたものを被加熱体
の曲面形状に沿わせて変形させてなり、被加熱体に近接
して配設されていることを特徴とする(2)又は(3)
に記載の定着装置。
【0013】(5)記録材にトナー画像を形成する作像
手段と、記録材上に形成されたトナー画像を溶融定着さ
せる定着手段を有する画像形成装置において、定着手段
は(2)ないし(4)の何れかに記載の定着装置である
ことを特徴とする画像形成装置。
手段と、記録材上に形成されたトナー画像を溶融定着さ
せる定着手段を有する画像形成装置において、定着手段
は(2)ないし(4)の何れかに記載の定着装置である
ことを特徴とする画像形成装置。
【0014】〈作 用〉上記構成において、励磁コイル
はコイル線材を平面的に巻いたものを被加熱体の曲面形
状に沿わせて変形させて構成し、これを被加熱体に近接
して配設することで、励磁コイルの被加熱体に面する面
積が広く、励磁コイルと被加熱体との距離が励磁コイル
全体にわたって均一になるように作用して被加熱体を効
率よく発熱させることができ、かつ励磁コイルの形状が
簡単で製法が簡素化されて量産性を向上させることがで
きて低コスト化が可能となる。
はコイル線材を平面的に巻いたものを被加熱体の曲面形
状に沿わせて変形させて構成し、これを被加熱体に近接
して配設することで、励磁コイルの被加熱体に面する面
積が広く、励磁コイルと被加熱体との距離が励磁コイル
全体にわたって均一になるように作用して被加熱体を効
率よく発熱させることができ、かつ励磁コイルの形状が
簡単で製法が簡素化されて量産性を向上させることがで
きて低コスト化が可能となる。
【0015】ひいては電磁誘導加熱方式の定着装置およ
び該定着装置を備えた画像形成装置の性能向上、低コス
ト化等を可能にする。
び該定着装置を備えた画像形成装置の性能向上、低コス
ト化等を可能にする。
【0016】
【発明の実施の形態】〈第一の実施例〉(図1〜図4) 図1は本実施例における定着装置の要部の横断面模型図
である。
である。
【0017】1は被加熱体としての電磁誘導発熱性の定
着ローラ、2は加圧ローラ、3は磁束発生手段としての
励磁コイル−磁性体コアユニット、4は高周波コンバー
ター(励磁回路)、5は温度センサー、6は制御回路、
7は記録材搬送ガイド、8は分離爪、Pは記録材(用
紙)、tはこの記録材上の未定着トナー像である。
着ローラ、2は加圧ローラ、3は磁束発生手段としての
励磁コイル−磁性体コアユニット、4は高周波コンバー
ター(励磁回路)、5は温度センサー、6は制御回路、
7は記録材搬送ガイド、8は分離爪、Pは記録材(用
紙)、tはこの記録材上の未定着トナー像である。
【0018】定着ローラ1と加圧ローラ2は上下に並行
に配列してそれぞれ両端側を不図示の軸受部材に回転自
在に支持させてあり、加圧ローラ2をバネなどを用いた
不図示の加圧機構によって定着ローラ1の回転軸方向に
付勢して定着ローラ1の下面部に所定の加圧力で圧接さ
せて圧接ニップ部(定着ニップ部)Nを形成させてい
る。定着ローラ1は不図示の駆動機構により矢印の時計
方向に所定の周速度で回転駆動される。加圧ローラ2は
圧接ニップ部Nでの定着ローラ1との圧接摩擦力で定着
ローラ1の回転に従動して回転する。
に配列してそれぞれ両端側を不図示の軸受部材に回転自
在に支持させてあり、加圧ローラ2をバネなどを用いた
不図示の加圧機構によって定着ローラ1の回転軸方向に
付勢して定着ローラ1の下面部に所定の加圧力で圧接さ
せて圧接ニップ部(定着ニップ部)Nを形成させてい
る。定着ローラ1は不図示の駆動機構により矢印の時計
方向に所定の周速度で回転駆動される。加圧ローラ2は
圧接ニップ部Nでの定着ローラ1との圧接摩擦力で定着
ローラ1の回転に従動して回転する。
【0019】a)定着ローラ1 被加熱体としての電磁誘導発熱性の定着ローラ1は、本
例では、外径32mm、厚さ0.5mmの鉄製の芯金シ
リンダ11を主体とするものである。電磁誘導発熱性の
芯金シリンダ11はその他の材料として例えば磁性ステ
ンレスのような磁性材料(磁性金属)といった、比較的
透磁率μが高く、適当な抵抗率ρを持つ物を用いてもよ
い。
例では、外径32mm、厚さ0.5mmの鉄製の芯金シ
リンダ11を主体とするものである。電磁誘導発熱性の
芯金シリンダ11はその他の材料として例えば磁性ステ
ンレスのような磁性材料(磁性金属)といった、比較的
透磁率μが高く、適当な抵抗率ρを持つ物を用いてもよ
い。
【0020】芯金シリンダ11の外周面には定着ローラ
表面の離型性を高めるために、例えばPTFEやPFA
等のフッ素系樹脂の厚さ10〜50μmの離型層12を
設けてもよい。
表面の離型性を高めるために、例えばPTFEやPFA
等のフッ素系樹脂の厚さ10〜50μmの離型層12を
設けてもよい。
【0021】また芯金シリンダ11と離型層12の間に
所望の機能層、例えば、記録材と定着ローラ表面との密
着性を高めるために耐熱性・弾性を有するゴム材や樹脂
材の厚さ数100μmの弾性層などを設けてもよい。
所望の機能層、例えば、記録材と定着ローラ表面との密
着性を高めるために耐熱性・弾性を有するゴム材や樹脂
材の厚さ数100μmの弾性層などを設けてもよい。
【0022】b)加圧ローラ2 加圧ローラ2は、外径20mmの鉄製の芯金21の外周
に、厚さ5mmのSiゴムの層22を設けたものであ
る。さらに定着ローラ1と同様に表面の離型性を高める
ために例えばPTFEやPFA等のフッ素系樹脂の厚さ
10〜50μmの離型層23を設けてもよく、総外径は
約30mmのローラである。
に、厚さ5mmのSiゴムの層22を設けたものであ
る。さらに定着ローラ1と同様に表面の離型性を高める
ために例えばPTFEやPFA等のフッ素系樹脂の厚さ
10〜50μmの離型層23を設けてもよく、総外径は
約30mmのローラである。
【0023】加圧ローラ2は定着ローラ1に対して約3
0Kg重で加圧されており、その場合圧接ニップ部Nの
ニップ幅は約4mmになる。都合によっては荷重を変化
させてニップ幅を変えてもよい。
0Kg重で加圧されており、その場合圧接ニップ部Nの
ニップ幅は約4mmになる。都合によっては荷重を変化
させてニップ幅を変えてもよい。
【0024】c)励磁コイル−磁性体コアユニット3 図2は励磁コイル−磁性体コアユニットの外観斜視図、
図3は分解斜視図、図4は励磁コイルの作製要領図であ
る。
図3は分解斜視図、図4は励磁コイルの作製要領図であ
る。
【0025】.磁束発生手段としての励磁コイル−磁
性体コアユニット3は、励磁コイル31、磁性体コア3
2、アルミニウム製の保持ホルダー33、絶縁性の熱収
縮性チューブ外被34等からなり、定着ローラ1内に挿
入して配設してある。
性体コアユニット3は、励磁コイル31、磁性体コア3
2、アルミニウム製の保持ホルダー33、絶縁性の熱収
縮性チューブ外被34等からなり、定着ローラ1内に挿
入して配設してある。
【0026】励磁コイル31は次の要領で作製したもの
である。即ち、図4の(a)のようなコイル線材巻き込
み用の横長直方体形状の芯棒材100を芯にしてその長
手方向に沿う外回りに図4の(b)のようにコイル線材
を平面的にうず巻き状に巻き付けて横長の角丸四角形状
の平板状うず巻き型の励磁コイル31にし、プレス加工
等を施して成形してから芯棒材100を外す。図4の
(c)は芯棒材100を外した状態の平板状うず巻き型
の励磁コイル31であり、定着ローラ1の長手方向寸法
に略対応した長さ寸法を有する。31a・31bは励磁
コイル31のコイル線材の一端部と他端部に設けた給電
用電気端子である。31cは励磁コイル31の中央分の
横長の芯棒材抜き孔部である。
である。即ち、図4の(a)のようなコイル線材巻き込
み用の横長直方体形状の芯棒材100を芯にしてその長
手方向に沿う外回りに図4の(b)のようにコイル線材
を平面的にうず巻き状に巻き付けて横長の角丸四角形状
の平板状うず巻き型の励磁コイル31にし、プレス加工
等を施して成形してから芯棒材100を外す。図4の
(c)は芯棒材100を外した状態の平板状うず巻き型
の励磁コイル31であり、定着ローラ1の長手方向寸法
に略対応した長さ寸法を有する。31a・31bは励磁
コイル31のコイル線材の一端部と他端部に設けた給電
用電気端子である。31cは励磁コイル31の中央分の
横長の芯棒材抜き孔部である。
【0027】励磁コイル31のコイル線材は、外径0.
15〜0.50mmの絶縁被覆した導線を20〜150
本リッツにしたものを用いている。より具体的に本例で
は、外径0.2mm、84本、総外径3mmのリッツ線
をコイル線材として用いている。励磁コイル31が昇温
した場合を考えて絶縁被覆には耐熱性の物を使用した。
15〜0.50mmの絶縁被覆した導線を20〜150
本リッツにしたものを用いている。より具体的に本例で
は、外径0.2mm、84本、総外径3mmのリッツ線
をコイル線材として用いている。励磁コイル31が昇温
した場合を考えて絶縁被覆には耐熱性の物を使用した。
【0028】定着ローラ1の電磁誘導発熱を増加させる
ためには励磁コイル31に印加する交流電流の電流振幅
を大きくすると良く、励磁コイル31のコイル線材の巻
き数を減らしてやることが可能となるが、同時に励磁コ
イル31の電気抵抗による発熱も増加するので、本実施
例では励磁コイル31のコイル線材の巻き数は8巻きと
した。
ためには励磁コイル31に印加する交流電流の電流振幅
を大きくすると良く、励磁コイル31のコイル線材の巻
き数を減らしてやることが可能となるが、同時に励磁コ
イル31の電気抵抗による発熱も増加するので、本実施
例では励磁コイル31のコイル線材の巻き数は8巻きと
した。
【0029】.磁性体コア32は、定着ローラ1の長
手方向寸法に略対応した長さ寸法を有する横断面略半円
状の横長部材で、半円弧面は定着ローラ内曲面に沿った
形状に加工したものである。磁性体コア32は高透磁率
かつ低損失のものを用いると良く、磁気回路の効率を上
げるためと磁気遮蔽のために用いている。
手方向寸法に略対応した長さ寸法を有する横断面略半円
状の横長部材で、半円弧面は定着ローラ内曲面に沿った
形状に加工したものである。磁性体コア32は高透磁率
かつ低損失のものを用いると良く、磁気回路の効率を上
げるためと磁気遮蔽のために用いている。
【0030】32aは磁性体コア32の半円弧面部の円
周方向の略中央部に磁性体コア長手に沿って具備させた
横長突起部である。この横長突起部32aは前記した励
磁コイル31のコイル線材巻き込み用の横長直方体形状
芯棒材100と略同じ形状としてある。32bは磁性体
コア32の背面平面部の幅方向略中央部に長手に沿って
具備させた横長凹溝部である。
周方向の略中央部に磁性体コア長手に沿って具備させた
横長突起部である。この横長突起部32aは前記した励
磁コイル31のコイル線材巻き込み用の横長直方体形状
芯棒材100と略同じ形状としてある。32bは磁性体
コア32の背面平面部の幅方向略中央部に長手に沿って
具備させた横長凹溝部である。
【0031】.アルミニウム製の保持ホルダー33は
定着ローラ1の長手方向寸法よりも長い長さ寸法を有
し、横断面略半円状の磁性体コア32の背面平面部の幅
寸法に略対応した幅寸法を有し、比較的肉厚で剛性の有
る横長板状部材である。
定着ローラ1の長手方向寸法よりも長い長さ寸法を有
し、横断面略半円状の磁性体コア32の背面平面部の幅
寸法に略対応した幅寸法を有し、比較的肉厚で剛性の有
る横長板状部材である。
【0032】33aは保持ホルダー33の内面側の幅方
向略中央部に長手に沿って具備させた横長突起部であ
り、前記した磁性体コア32の背面平面部の横長凹溝部
32bと対応嵌合する関係にある。
向略中央部に長手に沿って具備させた横長突起部であ
り、前記した磁性体コア32の背面平面部の横長凹溝部
32bと対応嵌合する関係にある。
【0033】.そして、図3の分解斜視図に示すよう
に、磁性体コア32の半円弧面部に対して平板状うず巻
き型の励磁コイル31をその中心部の横長の芯棒材抜き
孔部31cを磁性体コア32の半円弧面部の横長突起部
32aに対応させて嵌合係合させて合体させ、また磁性
体コア32の背面平面部に対して保持ホルダー33をそ
の内面側の横長突起部33aを磁性体コア32の背面平
面部の横長凹溝部32bに嵌合係合させて合体させ、こ
の励磁コイル31・磁性体コア32・保持ホルダー33
の3者の外側に絶縁性の熱収縮性チューブ34を被せて
該チューブを十分に熱収縮させる。
に、磁性体コア32の半円弧面部に対して平板状うず巻
き型の励磁コイル31をその中心部の横長の芯棒材抜き
孔部31cを磁性体コア32の半円弧面部の横長突起部
32aに対応させて嵌合係合させて合体させ、また磁性
体コア32の背面平面部に対して保持ホルダー33をそ
の内面側の横長突起部33aを磁性体コア32の背面平
面部の横長凹溝部32bに嵌合係合させて合体させ、こ
の励磁コイル31・磁性体コア32・保持ホルダー33
の3者の外側に絶縁性の熱収縮性チューブ34を被せて
該チューブを十分に熱収縮させる。
【0034】絶縁性の熱収縮性チューブ34は例えばシ
リコン樹脂系あるいはフッ素樹脂系のものであり、本例
では熱収縮前の外径40mm・厚さ0.3mmで、外径
30mmに熱収縮させたとき肉厚が0.4mmとなる熱
収縮性チューブを用いた。
リコン樹脂系あるいはフッ素樹脂系のものであり、本例
では熱収縮前の外径40mm・厚さ0.3mmで、外径
30mmに熱収縮させたとき肉厚が0.4mmとなる熱
収縮性チューブを用いた。
【0035】熱収縮性チューブ34を十分に熱収縮させ
ることで、平板状うず巻き型の励磁コイル31は磁性体
コア32の半円弧面部に沿って成形される。即ち定着ロ
ーラ内曲面に沿った形状に成形される。また励磁コイル
31・磁性体コア32・保持ホルダー33の3者が一体
に固定化されて励磁コイル−磁性体コアユニット3が構
成される。図2はこの励磁コイル−磁性体コアユニット
3の外観斜視図である。
ることで、平板状うず巻き型の励磁コイル31は磁性体
コア32の半円弧面部に沿って成形される。即ち定着ロ
ーラ内曲面に沿った形状に成形される。また励磁コイル
31・磁性体コア32・保持ホルダー33の3者が一体
に固定化されて励磁コイル−磁性体コアユニット3が構
成される。図2はこの励磁コイル−磁性体コアユニット
3の外観斜視図である。
【0036】また、励磁コイル−磁性体コアユニット3
の特に励磁コイル31の定着ローラ内曲面との対向面が
絶縁性の熱収縮性チューブ34で覆われることで、該チ
ューブ34が励磁コイル31と定着ローラ内曲面とを電
気絶縁する役目も果たし、電気的安全性が向上する。
の特に励磁コイル31の定着ローラ内曲面との対向面が
絶縁性の熱収縮性チューブ34で覆われることで、該チ
ューブ34が励磁コイル31と定着ローラ内曲面とを電
気絶縁する役目も果たし、電気的安全性が向上する。
【0037】.上記の励磁コイル−磁性体コアユニッ
ト3を定着ローラ1の中空内に挿入し、定着ローラ内曲
面に沿った形状に成形されている励磁コイル31面部分
を定着ローラ内曲面に近接させた所定の位置・角度姿勢
にユニット3を調整して該ユニット3の保持ホルダー3
3の両端部を装置本体側の不図示の不動支持部にビス止
めして固定支持させる。33bは保持ホルダー33の両
端部に具備させた止めビス挿通孔である。
ト3を定着ローラ1の中空内に挿入し、定着ローラ内曲
面に沿った形状に成形されている励磁コイル31面部分
を定着ローラ内曲面に近接させた所定の位置・角度姿勢
にユニット3を調整して該ユニット3の保持ホルダー3
3の両端部を装置本体側の不図示の不動支持部にビス止
めして固定支持させる。33bは保持ホルダー33の両
端部に具備させた止めビス挿通孔である。
【0038】本実施例では、定着ローラ1の横断面にお
いて、励磁コイル31の中央部(磁性体コア32の半円
弧面部の横長突起部32a)が定着ローラ1と加圧ロー
ラ2との圧接ニップ部Nよりも定着ローラ1の回転方向
上流側にずれて位置するように励磁コイル−磁性体コア
ユニット3を図1のように傾かせた角度姿勢で配設して
いる。これは励磁コイル31が対向している定着ローラ
1の導電層が局部的に発熱するため、その発熱部が圧接
ニップ部Nの直前になる様にすることで効率よく圧接ニ
ップ部Nでトナー画像tと記録材Pに供給するためであ
る。
いて、励磁コイル31の中央部(磁性体コア32の半円
弧面部の横長突起部32a)が定着ローラ1と加圧ロー
ラ2との圧接ニップ部Nよりも定着ローラ1の回転方向
上流側にずれて位置するように励磁コイル−磁性体コア
ユニット3を図1のように傾かせた角度姿勢で配設して
いる。これは励磁コイル31が対向している定着ローラ
1の導電層が局部的に発熱するため、その発熱部が圧接
ニップ部Nの直前になる様にすることで効率よく圧接ニ
ップ部Nでトナー画像tと記録材Pに供給するためであ
る。
【0039】d)定着ローラ1の加熱と温調制御 励磁コイル31は高周波コンバーター4に接続してあり
10〜100[kHz]の交流電流が印加され、200
0[W]程度までの高周波電力が供給される。励磁コイ
ル31に流れる交流電流によって誘導された磁界は導電
性である定着ローラ1の芯金シリンダ11の内面付近に
渦電流を流し、芯金シリンダ11にジュール発熱を発生
させる(電磁誘導発熱)。この芯金シリンダ11の電磁
誘導発熱で定着ローラ1が加熱状態となる。
10〜100[kHz]の交流電流が印加され、200
0[W]程度までの高周波電力が供給される。励磁コイ
ル31に流れる交流電流によって誘導された磁界は導電
性である定着ローラ1の芯金シリンダ11の内面付近に
渦電流を流し、芯金シリンダ11にジュール発熱を発生
させる(電磁誘導発熱)。この芯金シリンダ11の電磁
誘導発熱で定着ローラ1が加熱状態となる。
【0040】温度センサー5は例えばサーミスタであ
り、定着ローラ1の局所的に発熱する部分の表面に当接
するように配置され、この温度センサー5の定着ローラ
表面温度検出信号が制御回路6に入力する。制御回路6
は温度センサー5から入力する定着ローラ表面温度検出
信号をもとに高周波コンバーター4を制御して高周波コ
ンバーター4から励磁コイル31への電力供給を増減さ
せることで、定着ローラ1の表面温度が所定の一定温度
になる様自動制御される。
り、定着ローラ1の局所的に発熱する部分の表面に当接
するように配置され、この温度センサー5の定着ローラ
表面温度検出信号が制御回路6に入力する。制御回路6
は温度センサー5から入力する定着ローラ表面温度検出
信号をもとに高周波コンバーター4を制御して高周波コ
ンバーター4から励磁コイル31への電力供給を増減さ
せることで、定着ローラ1の表面温度が所定の一定温度
になる様自動制御される。
【0041】e)定着動作 定着ローラ1が回転駆動され、これに伴い加圧ローラ2
も従動回転し、磁束発生手段としての励磁コイル−磁性
体コアユニット3の発生磁束の作用により定着ローラ1
の芯金シリンダ11が電磁誘導発熱して定着ローラ1の
表面温度が所定の一定温度になる様自動制御された状態
において、定着ローラ1と加圧ローラ2との圧接ニップ
部Nに、不図示の作像機構部から搬送された未定着トナ
ー画像tを形成担持した記録材Pが搬送ガイド7で案内
されて導入される。この場合、記録材Pの未定着トナー
画像形成担持面側が定着ローラ1に対面する。
も従動回転し、磁束発生手段としての励磁コイル−磁性
体コアユニット3の発生磁束の作用により定着ローラ1
の芯金シリンダ11が電磁誘導発熱して定着ローラ1の
表面温度が所定の一定温度になる様自動制御された状態
において、定着ローラ1と加圧ローラ2との圧接ニップ
部Nに、不図示の作像機構部から搬送された未定着トナ
ー画像tを形成担持した記録材Pが搬送ガイド7で案内
されて導入される。この場合、記録材Pの未定着トナー
画像形成担持面側が定着ローラ1に対面する。
【0042】定着ローラ1と加圧ローラ2との圧接ニッ
プ部Nに導入された記録材Pは圧接ニップ部Nを挟持搬
送され、定着ローラ1で加熱されて、未定着トナー画像
tが記録材Pに溶融定着される。
プ部Nに導入された記録材Pは圧接ニップ部Nを挟持搬
送され、定着ローラ1で加熱されて、未定着トナー画像
tが記録材Pに溶融定着される。
【0043】圧接ニップ部Nを通った記録材Pは定着ロ
ーラ1から分離して排出搬送されていく。分離爪8は定
着ローラ1の表面に当接させて配置され、記録材Pが圧
接ニップ部通過後に定着ローラ1面に張り付いてしまっ
た場合に定着ローラ1面から強制的に分離させてしてジ
ャムを防止するためのものである。
ーラ1から分離して排出搬送されていく。分離爪8は定
着ローラ1の表面に当接させて配置され、記録材Pが圧
接ニップ部通過後に定着ローラ1面に張り付いてしまっ
た場合に定着ローラ1面から強制的に分離させてしてジ
ャムを防止するためのものである。
【0044】而して、本実施例では、一旦平面形状に成
形した励磁コイル31を予め定着ローラ1の内曲面に沿
った形状に加工されている磁性体コア32の面に熱収縮
チューブ34を用いて再成形して励磁コイル−磁性体コ
アユニット3とすることで、励磁コイル31の定着ロー
ラ導電層(芯金シリンダ11)に面する面積が広く、励
磁コイル31と定着ローラ導電層11との距離が励磁コ
イル全体にわたって均一になるように作用して被加熱体
を効率よく発熱させることができ、かつ励磁コイル31
の形状が簡単で製法が簡素化されて量産性を向上させる
ことができて低コスト化が可能となる。
形した励磁コイル31を予め定着ローラ1の内曲面に沿
った形状に加工されている磁性体コア32の面に熱収縮
チューブ34を用いて再成形して励磁コイル−磁性体コ
アユニット3とすることで、励磁コイル31の定着ロー
ラ導電層(芯金シリンダ11)に面する面積が広く、励
磁コイル31と定着ローラ導電層11との距離が励磁コ
イル全体にわたって均一になるように作用して被加熱体
を効率よく発熱させることができ、かつ励磁コイル31
の形状が簡単で製法が簡素化されて量産性を向上させる
ことができて低コスト化が可能となる。
【0045】ひいては電磁誘導加熱方式の定着装置およ
び該定着装置を備えた画像形成装置の性能向上、低コス
ト化等を可能にする。
び該定着装置を備えた画像形成装置の性能向上、低コス
ト化等を可能にする。
【0046】〈第二の実施例〉(図5) 上記の第一の実施例においては磁束発生手段としての励
磁コイル−磁性体コアユニット3を構成させた励磁コイ
ル31・磁性体コア32・保持ホルダー33の3者を熱
収縮性フィルム34で全体被覆したが、本実施例では図
5の(a)に示すように励磁コイル31と磁性体コア3
2だけに熱収縮性チューブ34を被せて該チューブを十
分に熱収縮させることで、平板状うず巻き型の励磁コイ
ル31を磁性体コア32の半円弧面部に沿って成形す
る。即ち定着ローラ内曲面に沿った形状に成形する。次
いで、アルミ製の保持ホルダー33との接合面部である
磁性体コア32の背面平面部を覆っている熱収縮性チュ
ーブ部分を図5の(b)のように取り除き、その磁性体
コア32の背面平面部に保持ホルダー33を直接に当接
させて止めビス等で磁性体コア32と一体に接合させる
ことで図5の(c)のような励磁コイル−磁性体コアユ
ニット3を構成した。
磁コイル−磁性体コアユニット3を構成させた励磁コイ
ル31・磁性体コア32・保持ホルダー33の3者を熱
収縮性フィルム34で全体被覆したが、本実施例では図
5の(a)に示すように励磁コイル31と磁性体コア3
2だけに熱収縮性チューブ34を被せて該チューブを十
分に熱収縮させることで、平板状うず巻き型の励磁コイ
ル31を磁性体コア32の半円弧面部に沿って成形す
る。即ち定着ローラ内曲面に沿った形状に成形する。次
いで、アルミ製の保持ホルダー33との接合面部である
磁性体コア32の背面平面部を覆っている熱収縮性チュ
ーブ部分を図5の(b)のように取り除き、その磁性体
コア32の背面平面部に保持ホルダー33を直接に当接
させて止めビス等で磁性体コア32と一体に接合させる
ことで図5の(c)のような励磁コイル−磁性体コアユ
ニット3を構成した。
【0047】本実施例では励磁コイル31と磁性体コア
32で発生した熱を速やかアルミ製の保持ホルダー33
に伝熱し、定着ローラ長手方向両端部で定着ローラから
突出している保持ホルダーの保持部から放熱して、即
ち、保持ホルダー33がチューブで覆わないので保持ホ
ルダー33から速やかに空気中に放熱できて励磁コイル
31と磁性体コア32の温度を下げられるので、耐熱温
度の比較的低い安価な励磁コイル線材とキュリー温度の
比較的低い安価な磁性体コア材料を使用することがで
き、安価な定着装置を提供することができる。
32で発生した熱を速やかアルミ製の保持ホルダー33
に伝熱し、定着ローラ長手方向両端部で定着ローラから
突出している保持ホルダーの保持部から放熱して、即
ち、保持ホルダー33がチューブで覆わないので保持ホ
ルダー33から速やかに空気中に放熱できて励磁コイル
31と磁性体コア32の温度を下げられるので、耐熱温
度の比較的低い安価な励磁コイル線材とキュリー温度の
比較的低い安価な磁性体コア材料を使用することがで
き、安価な定着装置を提供することができる。
【0048】〈第三の実施例〉(図6) 図6は上記例の誘導加熱装置を画像加熱定着装置として
具備させた画像形成装置の一例の概略構成図である。本
例の画像形成装置は転写式電子写真プロセス利用のレー
ザビームプリンタである。
具備させた画像形成装置の一例の概略構成図である。本
例の画像形成装置は転写式電子写真プロセス利用のレー
ザビームプリンタである。
【0049】41は像担持体としての回転ドラム型の電
子写真感光体(以下、感光体ドラムと記す)であり、矢
印の時計方向に所定の周速度(プロセススピード)をも
って回転駆動される。
子写真感光体(以下、感光体ドラムと記す)であり、矢
印の時計方向に所定の周速度(プロセススピード)をも
って回転駆動される。
【0050】感光体ドラム41はその回転過程におい
て、まず、帯電装置としての帯電ローラ42によって所
定の極性・電位に一様に帯電される。
て、まず、帯電装置としての帯電ローラ42によって所
定の極性・電位に一様に帯電される。
【0051】次に、露光装置としてのレーザ光学系(レ
ーザスキャナ)43による、目的の画像情報パターンに
対応したレーザビーム走査露光Lを受ける。これにより
感光体ドラム41面に目的の画像情報パターンに対応し
た静電潜像が形成される。
ーザスキャナ)43による、目的の画像情報パターンに
対応したレーザビーム走査露光Lを受ける。これにより
感光体ドラム41面に目的の画像情報パターンに対応し
た静電潜像が形成される。
【0052】感光体ドラム41面に形成された静電潜像
は現像装置44でトナー現像されて可視化される。現像
方法としては、ジャンピング現像法、2成分現像法等が
用いられ、イメージ露光と反転現像との組み合わせで用
いられることが多い。
は現像装置44でトナー現像されて可視化される。現像
方法としては、ジャンピング現像法、2成分現像法等が
用いられ、イメージ露光と反転現像との組み合わせで用
いられることが多い。
【0053】感光体ドラム41面に形成されたトナー画
像は、感光体ドラム41と転写ローラ45とで形成され
る転写ニップ部46において、給紙部47から該転写ニ
ップ部46に所定の制御タイミングにて給送された記録
材(転写材)Pに対して順次に転写される。感光体ドラ
ム41上のトナー画像は転写ローラ45にトナーの帯電
極性とは逆の極性の電圧が印加されることで記録材P上
に順次に転写される。
像は、感光体ドラム41と転写ローラ45とで形成され
る転写ニップ部46において、給紙部47から該転写ニ
ップ部46に所定の制御タイミングにて給送された記録
材(転写材)Pに対して順次に転写される。感光体ドラ
ム41上のトナー画像は転写ローラ45にトナーの帯電
極性とは逆の極性の電圧が印加されることで記録材P上
に順次に転写される。
【0054】本例の画像形成装置において給紙部47は
カセット給紙部であり、給紙カセット内に積載収納させ
た記録材Pが給紙ローラ48と不図示の1枚分離部材と
によって1枚分離給送され、搬送ローラ対49、トップ
センサー50を含むシートパス51を通って転写ニップ
部46に所定の制御タイミングにて給送される。
カセット給紙部であり、給紙カセット内に積載収納させ
た記録材Pが給紙ローラ48と不図示の1枚分離部材と
によって1枚分離給送され、搬送ローラ対49、トップ
センサー50を含むシートパス51を通って転写ニップ
部46に所定の制御タイミングにて給送される。
【0055】カセット給紙部47からシートパス51を
通って転写ニップ部46に給送される記録材Pはシート
パス51の途中に設けたトップセンサー50で先端が認
識され、これに同期して感光体ドラム41上に画像が形
成される。
通って転写ニップ部46に給送される記録材Pはシート
パス51の途中に設けたトップセンサー50で先端が認
識され、これに同期して感光体ドラム41上に画像が形
成される。
【0056】転写ニップ部46にてトナー画像の転写を
受けた記録材Pは感光体ドラム41面から順次に分離さ
れてガイド53を通って定着装置54へ搬送され、該定
着装置でトナー画像の加熱定着処理を受ける。定着装置
54は上記例の誘導加熱装置である。
受けた記録材Pは感光体ドラム41面から順次に分離さ
れてガイド53を通って定着装置54へ搬送され、該定
着装置でトナー画像の加熱定着処理を受ける。定着装置
54は上記例の誘導加熱装置である。
【0057】定着装置54をでた画像定着済みの記録材
Pは搬送ローラ対55を含むシートパス56を通って排
出ローラ対57で排紙トレイ部58に排出される。
Pは搬送ローラ対55を含むシートパス56を通って排
出ローラ対57で排紙トレイ部58に排出される。
【0058】一方、記録材Pに対するトナー画像転写後
(紙分離後)に感光体ドラム41上に残留する転写残留
トナーや紙粉等の汚染付着物はクリーナー52により感
光体ドラム41表面より除去され、表面清掃された感光
体ドラム41は繰り返して作像に供される。
(紙分離後)に感光体ドラム41上に残留する転写残留
トナーや紙粉等の汚染付着物はクリーナー52により感
光体ドラム41表面より除去され、表面清掃された感光
体ドラム41は繰り返して作像に供される。
【0059】画像形成装置に関して、記録材に対する顕
画剤像の形成原理・プロセスは任意である。
画剤像の形成原理・プロセスは任意である。
【0060】本発明の定着装置には、画像を担持じた記
録材を加熱して艶等の表面性を改質したり、仮定着する
等の像加熱装置も含まれる。
録材を加熱して艶等の表面性を改質したり、仮定着する
等の像加熱装置も含まれる。
【0061】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、励
磁コイルはコイル線材を平面的に巻いたものを被加熱体
の曲面形状に沿わせて変形させて構成し、これを被加熱
体に近接して配設することで、励磁コイルの被加熱体に
面する面積が広く、励磁コイルと被加熱体との距離が励
磁コイル全体にわたって均一になるように作用して被加
熱体を効率よく発熱させることができ、かつ励磁コイル
の形状が簡単で製法が簡素化されて量産性を向上させる
ことができて低コスト化が可能となる。ひいては電磁誘
導加熱方式の定着装置および該定着装置を備えた画像形
成装置の性能向上、低コスト化等を可能にする。
磁コイルはコイル線材を平面的に巻いたものを被加熱体
の曲面形状に沿わせて変形させて構成し、これを被加熱
体に近接して配設することで、励磁コイルの被加熱体に
面する面積が広く、励磁コイルと被加熱体との距離が励
磁コイル全体にわたって均一になるように作用して被加
熱体を効率よく発熱させることができ、かつ励磁コイル
の形状が簡単で製法が簡素化されて量産性を向上させる
ことができて低コスト化が可能となる。ひいては電磁誘
導加熱方式の定着装置および該定着装置を備えた画像形
成装置の性能向上、低コスト化等を可能にする。
【図1】 第一の実施例における定着装置の要部の横断
面模型図
面模型図
【図2】 作製された励磁コイル−磁性体コアユニット
の外観斜視図
の外観斜視図
【図3】 励磁コイル−磁性体コアユニットの分解斜視
図
図
【図4】 励磁コイルの作製要領図
【図5】 第二の実施例における励磁コイル−磁性体コ
アユニットの作製要領図
アユニットの作製要領図
【図6】 第三の実施例における画像形成装置例の概略
構成図
構成図
1・・定着ローラ 11・・芯金シリンダ(導電層) 12・・離型層 2・・加圧ローラ 3・・励磁コイル−磁性体コアユニット(磁束発生手
段) 31・・励磁コイル 32・・磁性体コア 33・・保持ホルダー 34・・熱収縮性チューブ 4・・高周波コンバーター(励磁回路) 5・・温度センサー 6・・制御回路 7・・記録材搬送ガイド 8・・分離爪 P・・記録材 t・・未定着トナー画像
段) 31・・励磁コイル 32・・磁性体コア 33・・保持ホルダー 34・・熱収縮性チューブ 4・・高周波コンバーター(励磁回路) 5・・温度センサー 6・・制御回路 7・・記録材搬送ガイド 8・・分離爪 P・・記録材 t・・未定着トナー画像
フロントページの続き (72)発明者 太田 智市郎 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 藤田 岳 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キヤ ノン株式会社内 Fターム(参考) 2H033 AA31 BA25 BB18 BE06 3K059 AA08 AA14 AB00 AB19 AB20 AB28 AC07 AC33 AC73 AD03 AD05 AD28 AD35 CD52 CD62 CD73 CD77
Claims (5)
- 【請求項1】 被加熱体に近接して配設され、被加熱体
に誘導電流を生じさせて発熱させる励磁コイルであり、
コイル線材を平面的に巻いたものを被加熱体の曲面形状
に沿わせて変形させてなることを特徴とする励磁コイ
ル。 - 【請求項2】 被加熱体と、被加熱体に誘導電流を生じ
させて発熱させる励磁コイルとを有し、被加熱体の電磁
誘導発熱により記録材上に形成されたトナー画像を溶融
定着する定着装置であって、励磁コイルはコイル線材を
平面的に巻いたものを被加熱体の曲面形状に沿わせて変
形させてなり、被加熱体に近接して配設されていること
を特徴とする定着装置。 - 【請求項3】 被加熱体が中空の回転体であり、励磁コ
イルはこの回転体内で中空内面に近接して配設されてい
ることを特徴とする請求項2に記載の定着装置。 - 【請求項4】 励磁コイルはコイル線材を直方体を芯と
して角丸四角形状に平面的に巻いたものを被加熱体の曲
面形状に沿わせて変形させてなり、被加熱体に近接して
配設されていることを特徴とする請求項2又は3に記載
の定着装置。 - 【請求項5】 記録材にトナー画像を形成する作像手段
と、記録材上に形成されたトナー画像を溶融定着させる
定着手段を有する画像形成装置において、定着手段は請
求項2ないし4の何れかに記載の定着装置であることを
特徴とする画像形成装置。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11013934A JP2000215975A (ja) | 1999-01-22 | 1999-01-22 | 励磁コイル、定着装置、及び画像形成装置 |
DE60026185T DE60026185T2 (de) | 1999-01-22 | 2000-01-21 | Bilderwärmungsgerät und Verfahren zum Montieren von einer Spule in einem drehbaren Element eines Bilderwärmungsgerätes |
EP00101193A EP1022624B1 (en) | 1999-01-22 | 2000-01-21 | Image heating apparatus and method for assembling coil to be disposed within rotational member of image heating apparatus |
US09/488,790 US6691399B1 (en) | 1999-01-22 | 2000-01-21 | Method of mounting a coil unit for use as an image heating apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11013934A JP2000215975A (ja) | 1999-01-22 | 1999-01-22 | 励磁コイル、定着装置、及び画像形成装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000215975A true JP2000215975A (ja) | 2000-08-04 |
Family
ID=11847036
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP11013934A Pending JP2000215975A (ja) | 1999-01-22 | 1999-01-22 | 励磁コイル、定着装置、及び画像形成装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2000215975A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2016011968A (ja) * | 2014-06-27 | 2016-01-21 | 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 | 誘導加熱ユニット、およびこれを備えた定着装置、画像形成装置 |
-
1999
- 1999-01-22 JP JP11013934A patent/JP2000215975A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2016011968A (ja) * | 2014-06-27 | 2016-01-21 | 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 | 誘導加熱ユニット、およびこれを備えた定着装置、画像形成装置 |
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